





























正。
逆变时,必须保证,导通时可靠关断反之亦然。
因此,在两路驱动信号之间,要有定的死区时间,在这段时间内,管均关断,依此来保证上述要求。
第章高频逆变电源的控制电路总体设计框图及原理总体设计框图图总体设计框图工作原理如图所示,高频逆变电源的控制电路主要为两大部分斩波控制和逆变控制。
给定电压与反馈电压叠加后的信号经调节器后与振荡器的三角波信号相比较,再经过的驱动电路和光电耦合隔离,驱动斩波器的,对斩波器进行控制。
使其将的直流电斩波变成,的直流方波。
振荡器产生的三角波信号同时经另外两个比较器比较器比较器后,经微型逆变器,控制单向全桥逆变电路详见图,最后产生的,的交流电经升压变压器后,变成,的交流电。
驱动电路驱动电路图及工作原理图驱动电路图按图所示的驱动电路图,其工作原理如下当光敏二极管有的电流流过时,光耦导通,输出低电平,从而截止,使点电位上升至近,导通,截止电路通过及栅极电阻向提供电流使之迅速导通。
当光敏二极管无电流流过时,光耦不导通,电源经,给提供基极电流,导通,点电位迅速下降至,截止,导通,栅电荷通过迅速放电,因为关栅电压的存在,可使迅速可靠关断。
参数计算及选择为限流电阻,因为取,为保证光耦正常工作,经估算取,此时,为栅极电阻,取为保证正常工作,取则流过的最大电流,因为的参数为可承受的电流为,为使其可靠工作,取。
为栅极电阻,般为几十欧几百欧,取,。
逆变电路控制系统原理框图及基本思想图逆变电路系统框图控制系统原理框图如图所示。
其基本思想是应用个电压控制振荡器,产生个脉冲信号,此脉冲信号经积分后得到个三角波,然后与个可变幅值的直流电压经两个比较器比较输出两个相位可变的方波信号。
全桥逆变控制电路的功能是把直流电压逆变成交流方波电压。
单相全桥逆变电路控制图及参数计算单相全桥逆变电路控制电路图,见图。
参数选择及计算产生的三角波经过两极直流滤波,成为交变三角波,频率,路输入高速比较器的同相输入端,与个正的参考电压进行比较,产生控制信号,经光电耦合器隔离,再利用三极管变换成驱动信号另路三角波输入高速比较器的反相输入端,与个负的参考电压比较,产生控制信号,同样经过光电耦合器隔离和三极管变换成驱动信号。
显然,这两路信号是相反的,而且因正负参考电压的设置,自动形成死区时间,以保证全桥逆变时不会出现桥臂直通短路现象。
通过改变正负参考电压值来调整死区时间。
从光电耦合器至的栅源极,这部分电路与斩波控制驱动电路相同,元件参数选择也相同。
图系统控制电路图斩波电路控制系统原理框图及基本思想系统框图图斩波电路系统框图基本思想在无差调节自控系统中比例积分调节器得到十分广泛的应用。
为了保证整个电路的稳定性及输出交流电的可靠性引入调节器,信号输出后与压控振荡器的方波信号经积分器后的三角波进行比较,输出稳定的方波,再经驱动电路,对斩波器进行控制。
降压斩波控制驱动电路的功能是把直流电压通过控制方式稳定在直流电压。
降压斩波控制电路的工作原理由外加电位器和电容构成三角波发生器,产生三角波与反馈稳压环节的电压相比较,产生占空比可调的脉冲,然后经过隔离,再进行功率放大,形成开通电压和关断电压,控制斩波的开断。
斩波控制电路图及参数选择控制电路图,见图。
参数选择三角波产生原理调节器比较器驱动电路光电耦斩波器压控振荡器积分器直流图定时器电路内部结构简化原理图如图所示定时器产生个三角波,电源接通瞬间,电容上的电压为,端输出为。
为高电平,电容充电当电容电压上升至,输出电压跳变为低电平,电容开始放电电压降至,输出为高电平,电容又开始充电。
电容电压大于,小于。
输出电压保持高电平电容充电至时,输出电压为低电平,如此循环往复,端可输出三角波,最小电压值为,最大电压值为,如图所示。
它包括两个电压比较器和,个触发器,放电三极管,复位三极管,以及三个阻值为千欧的电阻组成的分压器。
定时器主要功能取决于比较器,比较器的输出控制触发器和放电三极管,的状态。
当比较器的触发输入电压。
时,输出为,触发器被置位,放电三极管截止当比较器的阀值输入端电位高于。
时输出为,触发器又被复位,且放电三极管,导通。
此外,若复位端为低电平时,复位三极管导通,内部参考电位强制触发器复位,不管比较器输出信号如何,因此当复位端不用时,应将其接高电平。
综合上述分析,定时器基本功能如表所示表定时器基本功能输入输出阀值输入触发输入复位输出放电管导通导通不变不变定时器外接电阻电容的计算与选择取,取为控制驱动信号的产生原理三角波信号接入高速双路比较器反相输入端,从反馈稳压环节的调节器出来的电压信号接入同相输入端,两者比较,在端输出占空比变化频率为电压幅值约为的控制信号。
当端输出电压时,光电耦合器的光敏二极管有电流流过,输出低电平,截止,饱和导通,截止,栅源极获得电压当输出为电压时,光敏二极管不导通,输出为高电平,导通,截止,导通,栅源极获得电压。
由本章第二节己知光电耦合器的内部电路管脚图及特点。
因为光耦输入电流,取,而的端集电极开路,工作时需加的电源和电阻,经过估算,取为,为光电耦合器的端为控制端,通过限流电阻接到电源。
这时,为了保证端输出高电平时,饱和导通,基极电流大些,取选为电阻为欧电阻。
稳压管通过接至电压,取为,流过稳压管电流为左右。
般取十几至几百欧,这里通过实验选取,取。
调节器的设计基本原理图调节器的典型电路图由图可见它是由高放大倍数直流运放和反馈电路组成。
运放输入端,输入给定信号电压和副反馈信号两者进行比较,其偏差量对反馈电容进行充电或放电,对运放的输出电压进行调节。
在时,比例积分调节器的传递函数为式中进步简化式中,式中第项相当于比例放大作用,第二项相当于以为积分增益系数的积分作用,二者合成为比例积分控制。
其控制系统结构如图所示。
图控制系统结构图参数选择及计算调节反馈电阻与电容的大小,可改变调节器响应的速度,设计个合理的自动控制系统,必须对和进行合理选择。
般是参照相类似系统的参数,经过定的理论分析与计算,估算出近似值,然后在实际调试中进行必要的修正。
经估算,取,则秒取,则第章保护电路过压的原因及抑制电谈龙成图系统的简化等效逆变电路图关断时,由于主回路电流的急剧变化,主回路的杂散电感引起高压,产生开关浪涌电压,关断时的电压轨迹超过了就会损坏元件。
为了对这种过电压进行抑制,采用的缓冲器回路如图所示图缓冲回路图工作原理在导通时,通过使充电到直流电源。
当由导通变为截止时,由于主回路的杂散电感,电流将通过,流向变压器原边,管子两端的电压为电容电压与二极管电压之和,由于电容器上的电压不能突变,所以主管两端电压将得到抑制。
毕业设计题目高频逆变电源设计系电气与信息工程系专业电气工程及其自动化班级学号学生姓名导师姓名完成日期年月日湖南工程学院毕业设计论文任务书设计论文题目高频逆变电源设计姓名系电气系专业电气工程及其自动化班级学号指导老师职称教研室主任基本任务及要求主要设计内容如下理解逆变电源的工作原理,确定系统主电路包括主电路结构的选择,逆变功率器件的选择,参数计算确定系统驱动电路设计系统的控制电路包括保护电路触发电路等提交毕业设计论文和图纸二进度安排及完成时间月日至月日查阅资料写开题报告确定总体方案。
月日至月日毕业实习撰写实习报告。
月日至月日确定系统主电路月日至月日确定系统驱动电路月日至月日设计系统的控制电路月日至月日撰写毕业设计论文。
月日至月日指导老师评阅电子文档上传。
月日至月日毕业设计答辩。
诚信声明本人声明本人所呈交的毕业设计论文是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果据查证,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,毕业设计论文中不包含其他人已经公开发表过的研究成果,也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料我承诺,本人提交的毕业设计论文中的所有内容均真实可信。
作者签名日期年月日目录摘要ⅠⅡ第章绪论逆变电源系统结构及控制技术的发展,本文的研究意义及主要研究内容第章特性及应用要求的结构特性的工作原理和工作特性的擎住效应擎住效应安全工作区的驱动与保护技术集成化专用驱动器注意事项及典型应用电路第章高频逆变电源的主电路系统的构成及工作原理主电路的设计参数系统构成图和主电路图工作原理系统主电路的参数设计斩波器的设计逆变电路的工作原理第章高频逆变电源的控制电路总体设计框图及原理总体设计框图工作原理驱动电路驱动电路图及工作原理参数计算及选择逆变电路
